在工業(yè)機器人發(fā)展的歷史進程中，有很多優(yōu)秀的細分應(yīng)用軟件公司，通過使用新的技術(shù)，研究新的工藝，在某個細分方向上成功拓展了機器人的應(yīng)用范圍。這些公司有的獨立成長為了某個工藝領(lǐng)域的應(yīng)用專家，利用與機器人廠家定制的專用機器人加自己獨到的應(yīng)用軟件包在細分領(lǐng)域獨領(lǐng)風(fēng)騷，例如噴涂的DURR，焊接的CLOOS等；有的則成功被機器人整機廠商收購，其應(yīng)用技術(shù)并入到機器人控制系統(tǒng)的框架中。

類似于電腦和手機，工業(yè)機器人是一種非常典型的軟硬結(jié)合、機電一體產(chǎn)品，那機器人控制系統(tǒng)門檻怎樣？我們來分析一下。

控制系統(tǒng)門檻最低這樣的產(chǎn)品都遵循這樣一個原則：

硬件決定性能邊界，軟件發(fā)揮硬件性能并定義產(chǎn)品（機器人）的行為。

在相對成熟的市場中，當大家使用的硬件趨于一致時，通過軟件來進行產(chǎn)品差異化并創(chuàng)造價值是常見做法。工業(yè)機器人行業(yè)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，硬件進步速度已經(jīng)大為減緩，主流廠家的硬件配置基本相同，國產(chǎn)廠家也可以購買到與進口品牌相差不多的零配件（當前價格會高不少），這時機器人的控制系統(tǒng)就成為了決定機器人性能和功能的主要因素。

假如我們有兩臺機器人，配置分別如下：

進口ABB的機器人控制器+國產(chǎn)伺服系統(tǒng)+國產(chǎn)減速器+國產(chǎn)機械本體；

國產(chǎn)機器人控制器+進口伺服系統(tǒng)+進口減速器+進口機械本體；

那么哪一臺的性能會更強，功能會更多？

答案想而易見，沒有人會認為第二種配備國產(chǎn)控制器的機器人能PK過第一種使用ABB機器人控制器的機器人，即使性能好的方案除控制器外幾乎全部使用了國產(chǎn)零部件。

既然控制系統(tǒng)如此重要，而且到目前為止國內(nèi)沒有開發(fā)出可與市面主流機器人品牌原生系統(tǒng)性能接近的控制器產(chǎn)品，那為什么會有“控制系統(tǒng)門檻最低”的結(jié)論，或者說錯覺？我覺得原因主要有三個：

國內(nèi)缺乏對機器人控制和整機產(chǎn)品研發(fā)有深入認識的團隊和公司。對一個問題的正確判斷有賴于對問題和背景的深入了解。國內(nèi)工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)起步較晚，缺乏對高性能機器人產(chǎn)品研發(fā)有足夠經(jīng)驗積累的團隊和公司，誤以為機器人只要能動起來那么控制系統(tǒng)就夠用了，導(dǎo)致很多人錯誤的認為控制系統(tǒng)很簡單。在后一篇文章中，我們將和大家探討有關(guān)現(xiàn)代機器人控制系統(tǒng)開發(fā)的一些細節(jié)。

國內(nèi)機器人產(chǎn)品還普遍面向中低端市場，客戶對國產(chǎn)機器人的性能幾乎沒有要求。在這種市場需求下，很多公司對自己生產(chǎn)的機器人產(chǎn)品僅僅要求可以動起來，滿足一些精度、速度、功能要求不高的場合，那么使用第三方的控制系統(tǒng)或者使用各種運動控制卡拼湊的控制器是可以滿足要求的。我們不能說這樣的做法是錯誤的，因為市場需求決定產(chǎn)品定位與設(shè)計，既然中國存在大量低端的需求，那么這樣的機器人產(chǎn)品也就有其存在的價值。但是在相對有限市場空間的工業(yè)機器人領(lǐng)域，長期面向低端的公司將無法獲得足夠的利潤來支持其走向中高端，如果國內(nèi)所有的廠商都是如此，那么國產(chǎn)機器人行業(yè)將極有可能重蹈機床行業(yè)的覆轍，在短暫的銷量高潮之后，跌落回出貨量很大但是大部分利潤被國外CNC軟件系統(tǒng)商拿走的境地。

人們對于無法看到和無法直接對比的參數(shù)缺乏直觀、準確的認識。像減速器這種看得見摸得著的部件，有經(jīng)驗的老師傅可以非常直觀的看出國產(chǎn)產(chǎn)品與進口產(chǎn)品之間有多大差距。大眾更習(xí)慣于關(guān)注看的見的差距，而忽略真正隱藏在背后的差距。這種現(xiàn)象其實在計算機行業(yè)也有可參考的例子，各位現(xiàn)在可以回想一下自己平時用的生產(chǎn)力軟件（Office、CAD、CAE、科學(xué)計算、仿真分析、視頻剪輯、音頻編輯、平面設(shè)計等），有多少是國內(nèi)廠商提供的？幾乎沒有。國內(nèi)正版用戶每年都需要付出巨額費用來購買這些軟件產(chǎn)品。但是在你的印象中，聽到國內(nèi)外CPU差距很大是多久之前？聽到有人談中外軟件差距很大又是多久之前？抑或從來沒有聽過軟件差距很大的說法？中外生產(chǎn)力軟件產(chǎn)品之間的差距可能沒有芯片之間大，但是仍然不能掩蓋國產(chǎn)專業(yè)軟件的落后，也正是這種思路的蔓延導(dǎo)致了機器人控制軟件不受重視。

從1973年ASEA（1988年，ASEA和BBC Brown Boveri合并組成了現(xiàn)在的ABB公司）發(fā)布全球第一臺全電動工業(yè)機器人到現(xiàn)在已經(jīng)過去了40多年，期間雖然減速器和伺服系統(tǒng)方面一直在持續(xù)不斷的進行減少體積、提高響應(yīng)性、降低傳動誤差等改進，但是這種改進更準確的講是一種循序漸進的改良而非突破。工業(yè)機器人的應(yīng)用領(lǐng)域能從最初的用來組裝變速箱擴展到現(xiàn)在的焊接、噴涂、裝配、貼片、點膠、打磨、拋光、分揀、搬運、碼垛、檢測、注塑、切割、測量、沖壓、包裝等數(shù)十個領(lǐng)域，絕大部分靠的是機器人控制系統(tǒng)在架構(gòu)、控制、規(guī)劃、工藝流程、人機交互等方面的革新。

以最近非常火爆的協(xié)作機器人為例，雖然有著與傳統(tǒng)機器人很大不同的外觀，但仍應(yīng)該將其看做是在傳統(tǒng)電機和減速器基礎(chǔ)上的產(chǎn)品創(chuàng)新，或者更準確的說是控制的創(chuàng)新與軟件的創(chuàng)新。